Alfredo Valenzuela, el 17 de noviembre del 2004; Viña del Mar

As tendências mundiais para o avanço científico e tecnológico na área de novos materiais destacam a importância da utilização de resíduos industriais e agroindustriais como matéria- prima nos processos de produção. A reutilização e a reciclagem influenciam também no melhor aproveitamento das matérias-primas, o que é de grande interesse na atualidade [52].

Resíduo industrial, para alguns autores, é classificado como sinônimo de subproduto, enquadrando assim, todos os produtos secundários gerados em um processo. Outros costumam diferenciar subproduto de resíduo, definindo o primeiro como sendo o resíduo que adquire valor comercial [7].

Os resíduos agroindustriais são provenientes de atividades como agricultura, indústrias têxteis, de papel e automobilísticas e, devido à sua geração concentrada, sua recuperação torna-se mais fácil. Para o seu emprego como matéria-prima, é importante o conhecimento de

suas características químicas, físicas e dos prováveis riscos que essa utilização possa vir a causar ao ambiente. A análise dessas características possibilita o direcionamento mais adequado da reciclagem ou do aproveitamento, levando-se em conta os potenciais intrínsecos apresentados pelos resíduos. Fatores como necessidade de transporte até o local de uso, constância ou sazonalidade na produção e forma de apresentação dos resíduos podem ser o diferencial entre a viabilidade ou não da sua reciclagem ou do seu aproveitamento [7].

Grande parte dos resíduos produzidos a partir das atividades de transformação e materiais descartáveis, como os polímeros, são descartados no meio ambiente. Resíduos da atividade agroindustrial são descartados no solo, fato que pode ser observado em usinas de açúcar e álcool pela grande quantidade de bagaço de cana-de-açúcar descartada ao lado das usinas. Materiais como plásticos e sacolas são descartados em aterros sanitários e uma parte destes é reciclada e/ou incinerada.

A disposição de resíduos em aterros sanitários ou céu aberto ou jogado em lagos, rios, arroios e mares não provoca apenas prejuízos ao equilíbrio da natureza como também perdas econômicas pelo não aproveitamento de materiais perfeitamente possíveis de novas utilizações. A reciclagem de resíduos acarreta uma série de benefícios sociais, econômicos e ambientais além de diminuição do volume desses [53].

Um dos resíduos de maior potencial de reutilização são os resíduos agroindustriais. Atualmente com toda a discussão referente aos bicombustíveis, estes materiais assumem um papel de grande importância uma vez que são fontes de energia. Além de gerar energia, seus constituintes podem ser usados como matérias-primas para preparação de outras substâncias de importância comercial [54].

A produção de resíduos agrícolas é extremamente variável, dependendo da espécie cultivada, do fim a que se destina, das condições de fertilidade do solo, condições climáticas, etc. Estes resíduos são gerados no processamento de alimentos, fibras, couro, madeira, produção de açúcar e álcool, etc. A geração de resíduos na agroindústria é, marcadamente, sazonal, uma vez que a matéria-prima é de produção irregular ao longo do ano. Por essa razão, diz-se que existe alta instabilidade do volume produzido de resíduos agroindustriais.

Embora exista uma instabilidade do ponto de vista do volume gerado, existem várias culturas que geram resíduos que podem ser aproveitados. O Brasil é um grande produtor agrícola. O valor da produção agrícola alcançou R$ 154,0 bilhões em 2010, um crescimento de 8,9% em relação a 2009, devido, principalmente, à valorização dos produtos agrícolas no mercado externo. A área plantada permaneceu em 65 milhões de hectares, mas a produção

agrícola tem crescido com novas tecnologias, investimentos e clima favorável [55]. A Figura 8 mostra a participação de alguns produtos agrícolas na produção de 2010.

Figura 8 - Participação dos produtos no valor da produção no Brasil em 2010 [55].

Os produtos agrícolas mencionados nesta seção são a cana-de-açúcar, a soja, o milho e a manga, uma vez que os resíduos do processamento destes produtos são as fontes de celulose utilizadas pelo GRP-UFU para a extração da celulose e consequente, produção de derivados celulósicos.

A cana-de-açúcar foi um dos produtos responsáveis pelo aumento da produção agrícola em 2010, que expandiu o valor da produção em 14,9%, um total de 717.462.101 toneladas produzidas em 2010 [55]. Um dos resíduos do processamento da cana-de-açúcar é o bagaço de cana-de-açúcar, sendo que para cada 1000 toneladas de cana de açúcar gera-se 280 toneladas de bagaço de cana. Assim, só no ano de 2011 obteve-se mais de 200 milhões de toneladas de bagaço. Embora esse resíduo seja usado para a geração de energia nas próprias indústrias, a quantidade de bagaço sem uso ainda é muito grande.

A produção de soja em 2010 somou mais de 68 milhões de toneladas, 14,4% acima da obtida em 2009 [55]. Na cultura da soja, produz-se cerca de 2.700 toneladas de biomassa para cada 1.000 toneladas de grãos colhidos. A casca de soja também pode ser usada na obtenção de vapor e energia, além de ser bastante utilizada na complementação de ração animal. Porém, boa parte desse resíduo ainda é descartada, ao invés de ser reciclada.

A produção de milho em 2010 foi de mais de 55 milhões de toneladas. Neste caso, observou-se uma redução de aproximadamente 3% em relação ao ano de 2009. O artesanato transforma a palha de milho em peças artesanais, a palha também pode ser usada como fonte de alimentação animal, fonte de energia e na adubação de plantas.

A produção mundial de manga foi de 25,35 milhões de toneladas em 2001. A Índia, principal produtor e grande exportador, contribui com 45,2% do total. O segundo maior produtor é a China com 12,6%, seguido da Tailândia com 6,4% e em quarto lugar aparece o México com 6,1%. Também participam do mercado internacional, Paquistão, Indonésia e Filipinas que juntos contribuem com 10,6%. O Brasil participa com 3,1% e aparece em oitavo lugar, porém, em crescimento [49].

Segundo o Anuário Brasileiro da Fruticultura (2008) e o Instituto Brasileiro de Frutas (2009), a produção brasileira de mangas em 2007 foi estimada em aproximadamente 1.200.000 toneladas obtidas em praticamente 80.000 hectares. Assim, podemos destacar a região do Triângulo Mineiro (Minas Gerais), onde somente na cidade de Araguari são produzidos aproximadamente 1.300 toneladas/ano de caroço de manga, sendo consequentemente, uma importante fonte de resíduo com potencial para a produção de derivados celulósicos [49].

Embora parte destes resíduos encontre alguma aplicação, é sempre observado um excedente que pode ser utilizado para obtenção de materiais celulósicos de aplicação comercial. Os resíduos agrícolas citados anteriormente são fontes lignocelulósicas e, portanto possuem em sua composição majoritária celulose, lignina e hemicelulose. O isolamento destes compostos para posterior utilização em laboratórios de química é um bom método de reciclar esses resíduos.

A Figura 9 apresenta de forma resumida os caminhos para aproveitamento dos componentes majoritários da biomassa.

Figura 9. Representação esquemática do aproveitamento dos principais componentes da biomassa [24].

Neste trabalho, a celulose obtida a partir de um resíduo agroindustrial, o bagaço de cana- de-açúcar, foi convertida em um derivado celulósico (metilcelulose), seguindo a linha A de aproveitamento da biomassa, apresentada na Figura 9 para a preparação de biomateriais.

Dentre os resíduos agroindustriais mencionados, o GRP-UFU vem utilizando o bagaço de cana-de-açúcar, o caroço de manga, a palha de milho e a casca de soja na produção de derivados celulósicos e também na produção de membranas de celulose regenerada, com vistas à aplicação em processos de hemodiálise [56].